La cogenerazione è il processo della produzione contemporanea di energia elettrica e di calore. Il calore è utilizzabile per riscaldamento di edifici e/o per processi produttivi-industriali. In un impianto di cogenerazione vengono quindi prodotti due tipi di energia, elettrica e termica, con una sola fonte di energia primaria, che può essere metano, biodiesel, biomassa, etc.
Normalmente, in una centrale termoelettrica, solo il 35% circa del combustibile è trasformato in energia elettrica. La parte rimanente, ossia il 65%, non viene utilizzata e finisce per disperdersi nell’ambiente sotto forma di calore, cioè di energia termica. Il principio di base della cogenerazione consiste nel recuperare parte dell’energia rimanente, che altrimenti andrebbe sprecata. Nell’immagine seguente è mostrata una suddivisione tipica dei flussi energetici in un impianto di cogenerazione: si vede che il 45% dell’energia primaria immessa nel sistema viene recuperata sotto forma di energia termica utilizzabile.
Solitamente un impianto a cogenerazione è composto da:
Classificandoli per tipo di motore primo, gli impianti di cogenerazione possono essere i seguenti:
L’energia termica può essere utilizzata per uso industriale o condizionamento ambientale (riscaldamento, raffreddamento).
Un particolare campo dei sistemi di cogenerazione è quello della trigenerazione.
La redditività di un impianto di cogenerazione è tanto più alta quanto maggiori sono il numero di ore annue di funzionamento dell’impianto. E’ necessario quindi che la richiesta di elettricità e calore sia la più costante e continua possibile, durante tutto l’anno.
Nella loro configurazione tradizionale gli impianti di cogenerazione non si adattano ad essere utilizzati per la climatizzazione degli edifici, in quanto il loro uso risulta efficiente nel solo periodo invernale, quando è necessario provvedere al riscaldamento. Nei mesi più caldi bisognerebbe invece tenere fermo l’impianto di cogenerazione o farlo funzionare dissipando il calore prodotto. In questi casi, per aumentare la redditività dell’impianto, si può pensare, di utilizzare il calore prodotto dall’impianto cogenerativo nel periodo estivo come sorgente principale di energia, in luogo dell’elettricità, per la produzione di freddo tramite sistemi ad assorbimento (chiller ad assorbimento). Si parla in questo caso di “trigenerazione”, spesso indicata con l’acronimo inglese CCHP (Combined Cooling, Heating and Power). Si tratta di un sistema capace di produrre tre forme distinte di energia: elettrica, termica e frigorifera.
Nell’immagine seguente è mostrata una suddivisione tipica dei flussi energetici in un impianto di trigenerazione; si vede che una parte dell’energia termica recuperata viene trasformata, mediante assorbitore, in energia frigorifera.
Si parla di micro-cogenerazione quando la potenza elettrica dell’impianto di cogenerazione è minore di 50 kW. Grazie allo sviluppo della tecnologia, la micro-cogenerazione è oggi applicabile con convenienza a molte realtà del piccolo terziario e del residenziale. Hotel, case di cura, centri sportivi, piscine, palestre, centri benessere e termali, centri commerciali, piccole e medie imprese e persino condomini possono beneficiare di un impianto di micro-cogenerazione, ottenendo risparmi significativi sui consumi energetici e recuperando l’investimento in brevissimo tempo, in molti casi in meno di quattro anni.
E’ necessario che le richieste di elettricità e calore siano il più possibile contemporanee e continue durante tutto l’anno.
Le tecnologie più utilizzate per nella micro-cogenerazione sono:
Le agevolazioni e gli incentivi per la micro-cogenerazione sono i seguenti:
Una piscina situata nel centro Italia, con fornitura elettrica in Bassa Tensione e caldaia a gas con efficienza dell’85%, presenta i seguenti consumi annui:
La spesa energetica totale è quindi di € 130.000.
La caldaia esistente viene sostituita con un micro-cogeneratore a metano da 20 KW elettrici (KWe) e 42 KW termici (KWt), che funziona per 8000 ore annue. Il micro-cogeneratore produce:
I fabbisogni residui saranno coperti:
Il micro-cogeneratore, in questo caso, copre la “baseline” dei consumi sia elettrici che termici, ovvero in ogni istante il 100% della produzione, sia elettrica che termica, viene consumato dall’utenza. Questo rappresenta l’investimento ottimale, in quanto il cogeneratore lavora per tutto il tempo possibile e l’energia viene completamente sfruttata per autoconsumo (sia elettrico che termico).
Dopo l’installazione del micro-cogeneratore si hanno le seguenti voci di spesa:
La spesa totale “post intervento” ammonta così a € 110.000.
A tale spesa bisogna sottrarre le componenti positive del bilancio:
Si ottiene quindi un risparmio annuo di circa 27.000 €, che consente di recuperare il costo dell’investimento in meno di 3 anni.
Ecogen Impianti installa impianti di cogenerazione, utilizzando le migliori marche, fra cui: Spark, Totem Energy, Viessmann ed altre. Contattaci per un preventivo gratuito
